Estudio del consumo de hexadecano por un consorcio bacteriano en un biorreactor airlift Público Deposited
El refinado del petróleo es la vía principal por la cual se descargan hidrocarburos a cuerpos de agua. La presencia de los hidrocarburos en los ecosistemas tiene un impacto ambiental negativo. En el presente trabajo, se evaluaron las variables de operación que influyen en el consumo de hexadecano (HXD) por un consorcio bacteriano en un biorreactor airlift. Para evaluar el proceso se utilizaron tres diferentes velocidades de aireación constantes (0.37, 0.6 y 2.7 cm s-1). Se encontró que al consumirse el 85% de la concentración inicial de HXD, el consumo se estancaba (detenia), independientemente de la velocidad de aireación utilizada. Por esta razón el resultado fue tomado como criterio para investigar otras estrategias de aireación variable que permitieran reducir o eliminar el periodo de estancamiento de consumo de HXD. También se ensayó reinocular el biorreactor antes de llegar a la etapa de estancamiento (a las 8 h de cultivo), sin embargo, no fue posible eliminar o disminuir el periodo de estancamiento (no consumo de HXD), y para todos los casos se encontró que el tiempo necesario para llegar a una concentración dentro de la NOM-143-SEMARNAT-2003 de 40 mg L-1, se encuentra en un rango de 25-46 h, por lo que el beneficio que se tiene al aplicar la estrategia de aireación variable, es el ahorro de energía ya que se finaliza el consumo de HXD con una velocidad de aireación baja. Se evaluó también el coeficiente de transferencia de oxígeno (kLa) a lo largo de la cinética para observar si durante el periodo de estancamiento de consumo de HXD pudiera haber limitación y se encontró un decremento en el kLa de ≈154 h-1 a ≈14 h-1.
Hydrocarbons are discharged into bodies of water, mainly, by the oil refining. The presence of hydrocarbons in ecosystems has a negative environmental impact. In this study we evaluated operation variables related to hexadecane (HXD) consumption by a bacterial consortium in an airlift bioreactor. In order to evaluate the process, we tested three constant aeration rates (0.37, 0.6 and 2.7 cm s-1). As a result, we observed that the HXD consumption was stopped when a removal of 85% was reached, regardless of the rate of aeration tested. Based on these results, we evaluated other strategies of inconstant aeration rates to reduce or eliminate the stagnation consumption phase of HXD. We also re-inoculated the bioreactor before reaching the stagnation phase (at 8 h of culture), however we did not observe changes. In all cases, the time required to reach a concentration within the official standard NOM-143-SEMARNAT-2003 (40 mg L-1), was observed in a range from 25 to 46 h. The main benefit of using an aeration inconstant strategy was, energy saving, due a low aeration rate was used at the end of process. In order to relate the stagnation consumption phase of HXD with an oxygen limitation, we evaluated oxygen transfer coefficient (kLa) during the time culture. As a result, a decrease in the kLa was observed (≈154 h-1to ≈14 h-1).
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